[发明专利]一种基于出瞳扫描的全息近眼显示系统及眼瞳箱扩展方法

权利要求书

1.一种基于出瞳扫描的全息近眼显示系统，其特征在于：包括准直光源系统(110)、反射镜(120)、分束器(130)、空间光调制器(140)、眼动追踪系统(160)、反射镜旋转系统(170)、空间光调制器驱动器(180)以及控制器(190)；其特征在于：还包括透镜(150)或合光器(210)，分别构成包含透镜(150)的虚拟现实式全息近眼显示系统或包含合光器(210)的增强现实式全息近眼显示系统。

2.根据权利要求1所述基于出瞳扫描的全息近眼显示系统，其特征在于：包括准直光源系统(110)、反射镜(120)、分束器(130)、空间光调制器(140)、透镜(150)、眼动追踪系统(160)、反射镜旋转系统(170)、空间光调制器驱动器(180)以及控制器(190)，构成虚拟现实式全息近眼显示系统；其中：

准直光源系统(110)用于产生宽光束的平行光；

反射镜(120)将平行光进行反射，与反射镜旋转系统(170)相连，由反射镜旋转系统(170)的驱动器(171)和旋转装置(172)带动其旋转，该反射镜旋转系统(170)与控制器(190)连接；

分束器(130)将反射镜(120)反射的平行光反射照射到所述的空间光调制器(140)上；

空间光调制器(140)加载对应瞳孔位置的计算全息图，对反射镜(120)反射的平行光进行衍射调制，该衍射调制的平行光经过光学系统为人眼提供三维图像，空间光调制器(140)通过空间光调制器驱动器(180)与控制器(190)相连接；

透镜(150)将带有图像信息的衍射光线会聚进入人眼；

眼动追踪系统(160)用于获取人眼瞳孔的位置信息，与控制器相连接；

控制器(190)用于处理人眼瞳孔位置信息，计算反射镜(120)旋转方向及旋转角度，计算生成对应位置的全息图并编码，并同步控制反射镜(120)的旋转以及全息图的加载刷新。

3.根据权利要求2所述基于出瞳扫描的全息近眼显示系统，其特征在于：反射镜(120)为可二维旋转的反射镜或扫描振镜或音圈反射镜，所述的反射镜(120)与相应的反射镜旋转系统(170)相连，用于改变照射到空间光调制器(140)上的平行光的方向；

或者，将一个中继光学系统(430)设于空间光调制器(140)与反射镜(120)之间，反射镜(120)的旋转中心位置通过中继光学系统(430)与空间光调制器(140)共轭；

或者，所述分束器(130)是棱镜型的分束棱镜，或平板分束镜；

或者，所述空间光调制器(140)为反射式空间光调制器或透射式的空间光调制器；

或者，所述空间光调制器(140)为相位型空间光调制器，或振幅型空间光调制器，或振幅相位混合型空间光调制器。

4.根据权利要求3所述基于出瞳扫描的全息近眼显示系统，其特征在于：所述中继光学系统(430)基本结构为两个透镜或透镜组(431、432)组成的4f系统，两者之间的焦点位置重合。